
圖:中國心血管雜志
基于此,圍繞干細胞技術的研究不斷取得進展,尤其是間充質干細胞、干細胞來源外泌體在修復心肌細胞以及干預心血管疾病中表現出了良好的安全性和有效性。
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? ? ??? ?目錄
① CVD概述? ② CVD的主要治療方式? ③ 什么是間充質干細胞? ④ 間充質干細胞作用機制? ⑤ 什么是MSCs源性外泌體? ⑥ MSCs源性外泌體作用機制? ⑦ MSCs源性外泌體與心血管疾病? ⑧ 干細胞療法優點? ⑨ 干細胞療法禁忌人群? ⑩ 未來與展望 1 CVD概述 心血管疾病是一種致殘率和病死率很高的常見病、多發病,包括冠狀動脈疾病、心肌病、心肌梗死、心力衰竭和高血壓等。 誘發心血管疾病的影響因素包括吸煙、膳食營養不均衡、身體活動不足、超重或肥胖、心理因素等。 不健康的生活方式讓罹患心血管疾病的人越來越多。僅以吸煙為例,數據顯示,1990~2019年因吸煙導致死亡的人數增幅達57.9%。另,中國慢性病前瞻性研究的一項針對461047名30~79歲成人的11.2年隨訪中發現,在基線無心血管代謝疾病的人群里,吸煙者首次發生缺血性心臟病、缺血性腦卒中風險分別增加23%和14%,死亡風險增加40%。 2 CVD的主要治療方式 目前針對心血管疾病的治療方式因人而異,常規治療方式涉及藥物治療、保健治療、手術治療、康復治療,但是改善生活方式可以起到防治作用。 圖:中國心血管雜志 研究發現,大多數心血管疾病是可以通過戒煙、減少膳食中鹽含量、多食用水果蔬菜以及有規律進行身體鍛煉等方式來降低罹患心血管疾病的風險。 3 什么是間充質干細胞 間充質干細胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)具有自我更新和多向分化潛能,來自骨髓、脂肪組織、臍帶血和胎盤,取材方便且具有免疫調節特性。 在特定條件下,MSCs可以分化為骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、肌肉細胞等。針對心血管疾病開展的研究試驗,使用的MSCs正是來自骨髓和脂肪組織。據了解,在使用干細胞展開的心臟臨床試驗中,MSCs是應用最廣泛的干細胞。 4 間充質干細胞作用機制 研究發現,MSCs的自我更新及多向分化潛能,可用于修復受損細胞及組織器官,主要表現在促進脂肪、成骨細胞及軟骨生成,又或是促進內皮細胞、心臟血管、新生血管的分化。大量動物研究表明, MSCs能通過維持心肌細胞存活、促進血管新生、抑制炎癥、改善惡性重構等多重機制, 促進梗死心肌的功能恢復。 另外,MSCs的旁分泌作用效果顯著。其通過細胞間接觸或分泌細胞因子發揮免疫調節作用,參與調節同種異體反應免疫細胞的多種功能,這些因子可以調節免疫反應并增加宿主細胞擴增和分化的潛力,這可能有助于修復受損組織。 5 什么是MSCs源性外泌體 外泌體是由質膜和多泡內泌體形成的直徑30~100nm的分泌囊泡,含有細胞因子、蛋白質、mRNAs、miRNAs和rRNAs,是干細胞發揮旁分泌作用的重要組成部分。 6 MSCs源性外泌體作用機制 MSCs源性外泌體就是間充質干細胞在生理或病理狀態下分泌的同質性膜囊泡,其含有大量且種類豐富的生物活性物質,可以影響靶細胞的功能。通過將蛋白質、mRNA和 miRNA轉移到附近的細胞,在生物體中誘導協調功能,發揮細胞間信息交換的作用。 有研究表明,與其他分泌型囊泡相比,MSCs源性外泌體具備更好的生物化學特性,可用于多種疾病的診斷與治療。 7 MSCs源性外泌體與心血管疾病 抗炎 外泌體遞送的miRNA-181a,具有免疫作用和細胞靶向能力,通過抑制 c-Fos 蛋白減輕炎癥反應,修復心肌損傷。 減少細胞凋亡 MSCs發揮修復作用通常是通過旁分泌物減少細胞凋亡。有小鼠模型發現,MSCs源性外泌體可以促進人臍靜脈內皮細胞增殖、遷移和血管形成,另外在研究心肌梗死的動物試驗中發現,將MSCs源性外泌體注射到模型體內,可以使得心功能增強、血管密度和c-kit基因的陽性細胞數量增加,細胞凋亡減少。 抗心肌纖維化 MSCs源性外泌體通過增加肌成纖維細胞密度從而避免心肌肥厚,促進了炎癥環境中成纖維細胞向肌成纖維細胞的分化,并減弱了炎癥反應,從而發揮心臟保護作用。 促進血管新生 有研究證實MSCs源性外泌體能夠誘導心肌細胞再生、促進內皮細胞遷移并誘導血管新生。當MSCs源性外泌體中的miR-21a-5p上調時,促凋亡基因產物PDCD4、PTEN、Peli1和FasL會下調從而保護心臟。 調控細胞自噬 研究發現,MSCs源性外泌體可以通過miR-125b調節p53-Bnip3信號通路,減少自噬通量和細胞死亡,從而減輕心肌損傷。 8 干細胞療法優點 * 相較于普通的藥物治療更安全,無副作用; * 低免疫原性,避免產生排斥反應; * 來源充足,治療范圍相較于普通治療方式更為廣闊; * 從病根入手,療效顯著; * 避免藥物治療或手術治療帶給身體機能的損傷,同時調節亞健康狀態。 9 干細胞療法禁忌人群 * 晚期惡性腫瘤患者尤其是腦腫瘤; * 休克或全身衰竭生命體征不正常(欲做疾病糾正)及不配合檢查者; * 合并心、肺、肝、腎(多器官功能障礙綜合癥)等重要臟器功能障礙者; * 凝血功能障礙者; * 局部嚴重感染及以上的患者; * 血清學檢查(如艾滋病、乙肝、梅毒等)顯陽性的患者; * 高度過敏體質或有嚴重過敏史者; * 神經系統疾病或尚未明確診斷者。 10 未來與展望 各項圍繞心血管疾病展開的試驗表明,不同來源的MSCs治療CVD的可行性、安全性和有效性皆具有較高潛力,而MSCs源性外泌體在心肌梗死、動脈粥樣硬化、缺血再灌注等心臟損傷及肺動脈高壓中發揮重要作用。 但是因MSCs源性外泌體在心血管疾病領域的研究尚處初始階段,MSCs 來源外泌體的產生、機制及作用的研究有待更多探索,故其應用前景存在諸多挑戰。
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